高中化学 （课标点击+预习导学+典例精析+课堂导练）第3章 第1节 第1课时 甲烷的性质同步辅导与检测课件 鲁科版必修2.ppt

第1节认识有机化合物第1课时甲烷的性质 1 通过对甲烷燃烧 甲烷与氯气光照下反应等演示实验的观察 思考 分析 推论 掌握甲烷的化学性质 了解取代反应的概念 2 了解甲烷的用途 知识清单 甲烷的性质 1 甲烷的存在及物理性质甲烷通常为 色 味的气体 于水 密度约为 的一半 标况下0 717g l 甲烷是 的主要成分 天然气中甲烷所占的体积分数一般为80 97 有石油的地方一般有天然气 但有天然气的地方不一定有石油 一种叫做 可燃冰 的地下矿藏中含有大量的 甲烷还是池沼底部产生的 和 产生的气体 坑道气或瓦斯 的主要成分 无无难溶空气天然气固态甲烷沼气煤矿坑道 2 稳定性和可燃性稳定性 在常温下将甲烷分别通入naoh溶液 稀硫酸 酸性kmno4溶液和溴水中 都无明显现象 由此可知 甲烷在通常情况下 在玻璃导管尖嘴处点燃甲烷 甲烷能在 中燃烧 产生 色火焰 生成 和 发生反应的方程式为 性质稳定空气 氧气 淡蓝水co2ch4 2o2co2 2h2o 3 甲烷跟氯气的取代反应 步骤 用漫光照射大试管中的混合气体 如上图所示 实验现象 试管内的气体由原来的 色慢慢 甚至消失 试管内液面 有白雾 石蕊试液 试管内的液面上和管壁上凝结了 的液体 结论及解释 在光照条件下 甲烷与氯气反应 生成 种有机产物和hcl的混合物 其反应的化学方程式为 甲烷与氯气反应的四种有机产物 它们都不溶于水 其中 在常温下是气体 其他三种都是 三氯甲烷 俗称氯仿 曾被用做 和 还是重要的工业溶剂 黄绿变浅 上升变红 油状四ch4 cl2ch3cl hclch3cl cl2ch2cl2 hclch2cl2 cl2chcl3 hclchcl3 cl2ccl4 hclch3clch2cl2chcl3ccl4一氯甲烷油状液体麻醉剂三氯甲烷四氯化碳 应用思考 2010年5月13日贵州安顺矿难事故致21人遇难 该矿难直接与瓦斯有关 在我国频发的矿难中 瓦斯无疑是第一杀手 你知道在什么情况下容易发生矿井瓦斯爆炸 对此应该采取哪些预防措施 提示 发生爆炸必须满足两个条件 一是矿井内甲烷的体积分数达到爆炸极限 4 9 16 二是遇到明火 预防瓦斯爆炸的措施 加强通风设施 及时排出瓦斯 防止达到爆炸极限 控制火源 严禁烟火 严禁产生火星的碰撞 摩擦或电源开关等 研制并安装甲烷预警系统 综合拓展 1 甲烷只含有碳氢两种元素的实验验证 2 取代反应有机物分子里的某些原子 或原子团 被其他的原子 或原子团 代替的反应叫做取代反应 事实上 有机物分子不仅氢原子能被代替 其他的原子或原子团也能被代替 归纳总结 1 从反应物的类型上看 取代反应的反应物中至少有一种是有机物 从分子组成变化看 有机物分子里被替代的部分和所替入的部分 既可以是原子也可以是原子团 如下列反应都是取代反应 ch3ch2oh h br ch3ch2br h2o2ch3ch2oh 2na 2ch3ch2ona h2 2ch3ch2ohch3ch2och2ch3 h2och3cooh ch3ch2ohch3cooch2ch3 h2o2 甲烷分子里的4个氢原子都能够被取代 甲烷与氯气反应的生成物质往往是多种物质的混合物 其反应过程可以表示如下 特别提示 甲烷与卤素单质在发生取代反应时 需要的条件是光照 而卤素必须是气态单质 而不能是卤水 如甲烷能与氯气发生取代反应 但不能与氯水反应 尝试应用 1 光照混合在试管中的甲烷和氯气的混合气体后 拔开试管塞 在实验的过程中不可能观察到的现象是 a 试管中气体的黄绿色变浅b 试管中有火星出现c 试管壁上有油状液滴出现d 试管口有白雾 解析 在光照条件下 甲烷与氯气发生取代反应 生成有机物ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 其中后三者是油状液体 同时还生成hcl 故管口有白雾产生 答案 b 2 鉴别甲烷 一氧化碳和氢气3种无色气体的方法是将它们分别 a 先后通入溴水和澄清石灰水b 点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯c 点燃 先后罩上干燥的冷烧杯和涂有澄清石灰水的烧杯d 点燃后罩上涂有澄清石灰水的烧杯 通入溴水 解析 ch4 co和h2与溴水 澄清石灰水都不反应 a不可选 ch4和co燃烧都生成co2 b d不可选 干冷的烧杯可检验燃烧产物中是否有水生成 涂澄清石灰水的烧杯可检验燃烧产物是否有co2生成 答案 c 甲烷与氯气的反应 1molch4与一定量的cl2在光照下反应 生成的四种氯代甲烷的物质的量相等 则参加反应的cl2的物质的量是 a 2mo1b 2 5molc 3mold 4mol 解析 该题考查对甲烷与氯气发生取代反应的理解与创新应用能力 解法一 生成的四种氯代甲烷的物质的量相等 则可以写出化学方程式为 4ch4 10cl2 ch3cl ch2cl2 chcl3 ccl4 10hcl由此可知 1molch4与2 5molcl2反应 解法二 利用守恒法 碳原子在四种氯代甲烷的物质的量相等 故每种氯代甲烷为0 25mol 每取代一个氢原子则消耗一个氯分子 所以参加反应的cl2的物质的量是0 25mol 1 2 3 4 2 5mol 答案 b 变式训练 1 如图所示 u型管的右端被水和胶塞封闭左端有甲烷和氯气 体积比为1 4 的混合气体 假定氯气在水中溶解度可以忽略 将封闭有甲烷和氯气的混合气体的装置放置在有光亮的地方 让混合气体缓慢的反应一段时间 1 假设甲烷与氯气反应充分 且只产生一种有机物 请写出化学方程式 2 经过几个小时的反应后 u型管右端的玻璃管中水柱变化是 a 升高b 降低c 不变d 无法确定 3 u型管左端的气柱变化是 a 体积增大b 体积减小c 消失d 不变 4 试解释u型管右端的玻璃管中水柱变化的原因 解析 因为两者的体积比为1 4 因为产物只有一种 故甲烷中的四个氢原子都能被取代 ch4 4cl2ccl4 4hcl 生成的hcl极易溶于水而ccl4是无色油状液体 故u形管左侧的气柱消失 右侧水面下降 答案 1 ch4 4cl2ccl4 4hcl 2 b 3 bc 4 由上述化学方程式可知 此反应中气体的物质的量减少 且生成的hcl能够溶解于水 所以左侧压强减小至零 故右侧玻璃管中的水柱降低 左侧气柱消失 取代反应 有机物分子里的某些原子 或原子团 被其他的原子 或原子团 代替的反应叫做取代反应 下列化学反应中不属于取代反应的是 a ch2cl2 br2 chbrcl2 hbrb ch3oh hcl ch3cl h2oc nh4 2so4 bacl2 baso4 2nh4cld h ch2 ch2 oh ch2 ch2 h2oe fe cuso4 feso4 cu 解析 该题考查对取代反应的理解和应用 c的反应不是有机物的反应 故不是取代反应 在d的反应中 h ch2 ch2 oh没有原子或原子团被其代替 e是置换反应 不是取代反应 答案 cde 变式训练 解析 反应 为加成反应 反应 为消去反应 反应 为酯化反应 反应 为硝化反应 酯化反应和硝化反应都属于取代反应 b正确 答案 b 甲烷的燃烧 一定量的甲烷燃烧后得到的产物是co co2和h2o g 此混合气的质量为49 6g 当其缓缓通过足量的无水cacl2时质量减少25 2g 则混合气中co的质量为 a 24 4gb 13 2gc 12 5gd 11 2g解析 因甲烷燃烧不充分 所以通过足量的无水氯化钙气体减少的是25 2g水 生成的co co2的质量和为 49 6g 25 2g 24 4g 变式训练 3 某气体x可能由h2 co ch4中的一种或几种组成 将x气体燃烧 把燃烧后的气体通过a b两个洗气瓶 试回答下列问题 1 若a洗气瓶的质量增加 b洗气瓶的质量不变 则气体x是 2 若a洗气瓶的质量不变 b洗气瓶的质量增加 则气体x是 3 若a b洗气瓶的质量都增加 则气体x可能是 解析 此题主要考查根据洗气瓶的质量变化 确定原气体的成分 2h2 o22h2o 2co o2co2 ch4 2o2co2 2h2o由浓硫酸吸水 石灰水吸收co2得 1 a洗气瓶的质量增加 b洗气瓶的质量不变 说明燃烧只生成了水 则气体x是h2 2 a洗气瓶的质量不变 b洗气瓶的质量增加 说明燃烧只生成co2 则气体x是co 3 a b洗气瓶的质量都增加 说明燃烧生成了co2和h2o 则气体x可能是ch4或h2 co或h2 ch4或co c